Работа стоит среди исследований древних климатических ритмов: соседние статьи в архиве разбирают приливные циклы Солнца, климатические качели Марса, влияние лун на тепло недр и ледниковые периоды, управляемые орбитальными параметрами. Все они ищут в геологических и астрономических записях одни и те же периодичности — от годичных до тысячелетних. Данная статья добавляет к этой картине короткие, от 2 до 100 лет, колебания, записанные эвапоритами Мессинского кризиса солёности.
В шахте Реальмонте измерили толщину 120 трёхчастных циклов: миллиметровый прослой глины, тонкий слой ангидрита или полигалита, затем дециметровый пласт каменной соли. В Паскуазии посчитали 1179 гипсовых ламин, каждая из которых сложена кристаллами с обратной градацией — от мелких внизу к крупным вверху, что указывает на осаждение из рассола за один сезон испарения. Толщину слоёв проанализировали методом максимальной энтропии и периодограммой Ломба, а также вейвлетами Морле. Дополнительно оценили повторяемость глинистых прослоев, маркирующих влажные эпизоды.
В соляной записи Реальмонте доминируют пики на периодах 3,2 и 9 лет, менее уверенно выделяются 7,6, 11,5, 15 и 25–27 лет. Гипсовая летопись Паскуазии, охватывающая почти 1200 лет, показывает максимумы в диапазонах 3,5–5,5, 6, 7,3, 8,6, 11,2, 13, 17,6, 19,6, 51 и 83 года, причём самые сильные пики приходятся на 4, 20 и 50–100 лет. Анализ повторяемости паводковых прослоев даёт вероятностные пики на 4, 7, 9, 11, 15, 20, 24,5 и 32–35 годах с максимумом в диапазоне 7–11 лет. Вейвлет-спектры выявляют биения с периодом около 60 лет в Реальмонте и устойчивую изменчивость 3–7 лет в Паскуазии, напоминающую Эль-Ниньо.
В отличие от соседних работ, которые опираются на орбитальные циклы в десятки тысяч лет или на современные инструментальные ряды, здесь впервые по годичным эвапоритовым варвам восстановлен спектр короткопериодной климатической изменчивости для позднего миоцена. Это первая прямая проверка того, что квазидвухлетняя, Эль-Ниньо и декадные солнечно-лунные осцилляции работали в тёплом климате до начала оледенения Северного полушария. Результат усиливает позицию тех, кто считает Эль-Ниньо не порождением современной географии, а древним астрономически навязанным ритмом.
Тема может развиваться в сторону поиска аналогичных варвовых записей в других эвапоритовых бассейнах — например, в пермской формации Кастилии или в плиоценовых озёрных отложениях. Удлинение рядов позволит проверить устойчивость 9-летнего и 60-летнего циклов на интервалах в десятки тысяч лет. Отдельный вопрос — физический механизм передачи солнечно-лунных приливных сигналов в атмосферу и океан, который пока остаётся гипотезой.
Результаты важны для палеоклиматологии, седиментологии эвапоритов и исследований солнечно-земных связей. Они также дают геологам инструмент для уточнения возраста соляных толщ по подсчёту годичных слоёв.
Следующий шаг — поиск и анализ более длинных варвовых серий в эвапоритах того же возраста, а также сравнение с моделями приливного воздействия на циркуляцию океана в условиях миоценовой географии.
Для палеоклиматологии остаётся нерешённым вопрос о том, насколько климатические осцилляции вроде Эль-Ниньо зависят от расположения континентов и океанических проливов. Данная работа показывает, что основные частоты сохраняются даже при совершенно иной палеогеографии, что смещает акцент на внешнее астрономическое воздействие.
Средняя толщина годичного слоя соли в Реальмонте — 15,1 см, что сравнимо со скоростью роста соляных «ёлочек» в современных соляных прудах (около 10 см в год). Это значит, что за одно десятилетие накапливалось полтора метра чистой соли.
В романе Кима Стэнли Робинсона «Сорок знаков дождя» климатические осцилляции океана становятся ключом к предсказанию погоды; здесь те же ритмы проступают в камне возрастом шесть миллионов лет.